JP2717610B2 - 流体スイベル装置およびそれを用いた流体を流す方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は、流体を搬送するための配管に
用いられるスイベル（回り継手）を含む流体スイベル装
置に関するものである。この流体スイベルは、一般に水
中のパイプラインまたは坑井と船との間で気体および液
体の炭化水素のような流体を転送するために沖の設備に
おいて使用される。油がいくつかの坑井から発生しまた
は信号およびサービスラインが必要とされるような多く
の応用においては、マルチパス流体スイベルが必要とさ
れる。一般的なマルチパス流体スイベルは、互いがその
上に積み重ねられたいくつかのスイベルを含み、その各
々は輪形の外部壁を含み、それは輪形の内部壁のまわり
を回転し、その間に環状室を有する。最下部のスイベル
の内部壁は大きな直径の中心の穴を有し、垂直のパイプ
がそこを通って上方流体スイベルへと延在する。結果と
して、下方流体スイベルは大きな直径の環状室を必要と
し、かつ同様に大きな直径のシールを必要とする。それ
は主として大きな直径の下方スイベルの必要性からであ
り、一般的なマルチパス流体スイベルは大きな直径、大
きな重量および高価なものである。たとえば、２フィー
トまでの内径を有するパイプを接合するための高圧流体
（たとえば６０００ｐｓｉまで）のための共通の４ない
し８のパスのスイベルは、２００トンまでの重量でかつ
数百万ドルの費用がかかり得る。もしシールのうちの１
つが濡れ、かつ取換えなければならないと、スイベルの
積重ねが引裂かれなければならず、その結果大幅に遅延
して余分な費用がかかるという問題を引起こす。実際
に、いつくかのマルチパススイベルは、シールの故障の
場合における使用のための余分なスイベルを含み、その
余分なスイベルは、結果としてより大きなマルチパスス
イベルとなる。

【０００２】様々な試みが現在使用されるマルチパス流
体スイベルの不利を避けるべくなされてきた。１つの方
策は船が風の方向に向くのにともなってスプールが巻付
けられかつ巻戻される可撓性のパイプを使用することが
意図されてきた。バレット（Barrett ）による米国特許
第４、９１５、４１６号にはこの方策の一例が示され
る。実際、いわゆる「可撓性の」ホースはあまり可撓性
がなく、大きな直径のスプール上に包まれなければなら
ず、その結果大きな直径のかつ高価なスイベルを生じ
る。パーシュ（Paashe）らによるノルウェー特許第８８
５、３０６号に記される別の方策はいくつかの組の長い
可撓性のホースを使用し、それは各々のパイプから船上
へと延在し、そのホースの端部は海底に固定される回動
不能のタレット上の継手に着脱自在に接続される。高圧
の炭化水素が運搬されなければならないとき、利用可能
な可撓性のホースはあまり可撓性がなく、そのためそれ
らは適当な可撓性を得るために長くなければならない。
長く移動するホースは多くの余地を必要としかつ高価で
ある。適度の直径の流体スイベルを使用しかつシールの
漏れのような場合におけるようにメンテナンスおよび修
理のための異なる流体スイベルへの容易なアクセスを可
能化したマルチパス流体スイベル配置はかなりの価値の
ものであろう。

【０００３】

【発明の概要】この発明の１つの実施例に従って、流体
スイベル装置は水中の位置から上へと風の方向に向き得
る船上の回動可能なパイプまで延在する大きな静止パイ
プを結合するために準備される。流体スイベルは大きな
垂直のピボット軸を有し、かつ流体−運搬アームを含
み、その内側端部がピボット軸のまわりを回転し、かつ
外側端部を含む。少なくとも２つの流体継手が船上に設
けられかつ少なくとも１つの継手が常にアームの外側端
部に隣接して置かれるように円に沿って配置される。ア
ームの外側端部は継手に着脱自在に接続可能である。船
が風の方向に向き、それによって旋回アームが干渉の位
置へと接近するとき、アームの外側端部は第１の継手か
ら取り外され、アームは旋回し第２の継手と整列されか
つアームの外側端部はそこを介して流体を流すべく第２
の継手へと装着される。

【０００４】２つの旋回アームは流体スイベルへと装着
され得、それによって第１のアームが取り外されかつ別
の位置へと旋回される間に、流体が第２のアームを介し
て流れ続けることができる。別の配置において、アキュ
ムレータが静止パイプに沿って設けられ、アームが分断
されかつ別の位置へと旋回される間に流体を受取り、そ
れによって水中坑井からの流れが中断されずに持続す
る。流体スイベルが流体スイベルおよび静止パイプか装
着されるタレットの回転の軸から間を隔てて位置される
べき配置において、アームは２つの旋回して接続された
リンクを含み得る。

【０００５】この発明の新規の特徴は前掲の特許請求の
範囲において特に述べられる。この発明は以下の図面と
関連して以下の説明から最良に理解されるであろう。

【０００６】

【好ましい実施例の詳細な説明】図１は流体転送システ
ム１０を示し、ここで水中坑井からの気体および液体の
炭化水素のような流体が一群の実質的に静止したパイプ
１２を介して一群の回動可能なパイプ１４へと転送さ
れ、それは船１６のハルへとつながる。海中坑井噴射も
しくはサービスまたはタンカのアンローディング（unlo
ading ）の場合におけるように、流れの方向は反対方向
になり得る。静止パイプ１２の上方部分は静止した実質
的に垂直な位置に沿って延在するが、それらは垂直位置
から傾き、回転しかつ側部へと移動してもよいが、すべ
ては制限された量においてのみである。船１６は他方
で、風の方向に向くことができ、ここで船は変化する
風、波および海流に従って垂直軸２２のまわりを回転す
る。マルチパス流体スイベル装置２４は実質的に静止し
たタレット２６上に設けられ、それは船がそのまわりで
風の方向に向く間は実質的に静止したままに置かれ得
る。

【０００７】図２は流体スイベル装置２４の部分を示
し、その装置は深い水中の位置から延在する静止した第
１のパイプ１２Ａを風の方向に向く船との垂直の軸２２
のまわりを回転する回動可能な第１のパイプ１４Ａへと
接続する。装置は第１の流体スイベル３０Ａを含み、そ
のピボット軸３２はタレットのピボット軸２２と一致す
る。スイベルは本体３３を有し、その第１のポート３４
は静止した第１のパイプ１２Ａへと接続される。スイベ
ルは第２のポート３６を有し、それは第１のアーム４０
Ａの内側端部３８へと接続される。第１のアームの内側
端部３８はピボット軸３２に沿って延在しかつアーム４
０Ａが軸３２のまわりを旋回することを可能にする。ア
ームの放射状の外側端部４２は、スイベル軸３２から最
も離れて置かれ、それは第１の流体継手４４Ａに接続さ
れる。流体継手４４Ａは回動可能な第１のパイプ１４Ａ
に接続する。

【０００８】装置は第２の静止パイプ１２Ｂを含み、そ
れは第１のパイプ１２Ａのそばを延在するが、第１のパ
イプに比べてより高く延在する。アーム４０Ａが第２の
パイプ１２Ｂに接近するのに十分に遠く船が回転すると
き、さらなる船の回転が第２のパイプへのアームの干渉
を引起こし、それによってそれらのうちの１つへの損害
を引起こすという危険性が生じる。そのような干渉を防
ぐために、アーム４０Ａの外側端部は第１の継手４４Ａ
から分断され、かつアームは位置４０Ｘへと１８０°旋
回され、ここでアームの外側端部が第２の流体継手４６
Ａと整列する。アーム４０Ｘの外側端部はそれから第２
の継手４６Ｘへと接続され、それは回動可能な第１のパ
イプ１４Ａに接続される。継手４４Ａおよび４６Ａは想
像上の円４８上に位置され、その中心線は軸３２上にあ
る。こうして、単純な流体スイベル３０Ａにはその上に
旋回可能なアーム４０Ａが設けられ、それは２つの流体
継手４４Ａおよび４６Ａのいずれか１つへと接続可能で
あり、それによって短い中断期間を除いて流体スイベル
３０Ａが船上の回動可能なパイプ１４Ａへと常に接続さ
れることを可能にする。これらの短い期間はアーム４０
Ａの端部を１つの継手から分断しかつアームを他の継手
との整列へと回転させかつそれをそこへと接続させるた
めにかかる時間期間である。

【０００９】大部分の応用において、静止パイプ１２Ａ
を介する流体の絶え間ない流れを維持することは大いに
所望である。すなわち、第１のアーム４０Ａを１つの継
手から分断しアームを回転させ、かつそれを別の継手へ
と再び接続させるためにかかる約１分の期間、パイプを
介する流体の流れの中断を避けることが所望である。そ
のような中断を避けるために、流体スイベル３０Ａは第
３のポート５０および下方開口の第３のポート５０へと
接続される第２のアーム５２Ａを備え、アーム５２Ａの
内側端部５４はスイベルのピボット軸３２のまわりを旋
回する。第２のアーム５２Ａは外側端部５６を有し、そ
れは第１の下方継手５８Ａに接続する。第１のまたは上
方アーム４０Ａが位置４０Ａから位置４０Ｘへと旋回さ
れる間、パイプ１２Ａを介する流れは第２のアーム５２
Ａおよび流体継手５８Ａを経由してスイベル３０Ａを介
して流体を回動可能なパイプ１４Ａへと通過させること
によって続行し得る。

【００１０】船が風の方向に向くのにしたがって、第２
のアーム５２Ａがパイプ１２Ａおよび１２Ｂへの干渉の
危険にある位置へと旋回し得る。そのような干渉を避け
るために、第２のアーム５２Ａの外側端部は継手５８Ａ
から分断され、位置５２Ｘへと１８０°回転されかつ第
２の流体継手６０Ａへと接続される。こうして、２つの
旋回アームを使用することによって、出願者は船が風の
方向に向く間に静止および回動可能なパイプを介する絶
え間ない流体の流れを維持することができる。６１ない
し６４のような閉止弁は各々のアームおよび継手に沿っ
て設けられ、そのアームまたは継手が対応する継手また
はアームに接続されないとき流体の損失を止める。

【００１１】図３ないし図６は船が風の方向に向く時流
体スイベル２２がいかに動作するかを示す。図３は図２
における実線で示された配向での流体スイベルを示し、
船は方向７０に向けられかつ流体スイベルアーム４０Ａ
および５２Ａは流体継手４４Ａおよび５８Ａに接続され
る。他の流体継手４６Ａおよび６０Ａは接続されない。

【００１２】図４は船が矢印７２で示されるように逆時
計回りに９０°旋回した後の配置を示し、それによって
船は今矢印７４によって示される方向に向かっている。
アーム４０Ａおよび５２Ａは継手４４Ａおよび５８Ａへ
と接続され続ける。しかしながら、図４において、アー
ム５２Ａはもし船のいずれかのさらなる逆時計回りの回
転があると第１の静止パイプ１２Ａへの干渉の危険に陥
るのに十分なだけ回転した。このことを避けるために、
アーム５２Ａは矢印７６によって図５で示されるように
時計回りに回転される。元来５２Ａでのアームは位置５
２Ｘへと１８０°回転されかつ流体継手６０Ａと接続さ
れた。このことはアームのどちらかと１２Ｂのような静
止パイプとの間の干渉を避ける。

【００１３】図６は船が矢印８０によって示された別の
方向へと９０°回転された後の流体スイベルを示し、そ
れによって船は矢印８２によって示された方向へと進ん
でいる。このとき、上方アーム４０Ａはパイプ１２Ｂへ
の干渉の位置へと接近している。これを避けるために、
アーム４０Ａは継手４４Ａから分断され得、矢印８４の
方向に位置４０Ｘへと１８０°回転されかつ継手４６Ａ
に接続される。１８０°のパイプの回転は時計回りおよ
び逆時計回りの方向の双方において達成され得、船の制
限されない風方向への移動を介しての絶え間ない流体の
流れを許容する。もちろん、２つ以上の継手が各々の旋
回可能アームに準備され得る。

【００１４】図７および図８はマルチパス流体スイベル
装置２４のさらに完全な図であり、それは第１の流体ス
イベル３０Ａを含み、それは第１の静止パイプ１２Ａを
１対の第１のアーム４０Ａおよび５２Ａへと接続する。
装置は３つのさらなる流体スイベル３０Ｂ、３０Ｃおよ
び３０Ｄを含み、それらは３つの他の静止パイプ１２
Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄに接続する。流体スイベル３０
Ｂおよび３０Ｃは第１の流体スイベル３０Ａと類似であ
る。すなわち、第２のスイベル３０Ｂは１対の実質的に
剛性の旋回アーム４０Ｂおよび５２Ｂを含み、それらは
タレットの軸２２と一致するピボット軸を有する。ま
た、上方アーム４０Ｂおよび４０Ｃの各々は２つの上方
流体継手４４Ｂおよび４４Ｃまたは４６Ｂおよび４６Ｃ
のうちのいずれか１つに着脱自在に接続可能である。同
様に、下方アーム５２Ｂおよび５２Ｃは２つの継手５８
Ｂおよび５８Ｃまたは６０Ｂおよび６０Ｃのうちのいず
れか１つに接続可能である。すべての継手は装置の平面
図において示されるように実質的に想像上の円４８上に
ある。最上部のスイベル３０Ｄは単一の流体一運搬アー
ム９０を含み、それは実質的に永久的に静止パイプ１４
Ｄに接続される。このことは最上部のスイベル３０Ｄに
関して可能であり、なぜならアーム９０の同じレベルか
またはそれより高いレベルへと延在する静止の垂直パイ
プが存在しないからである。

【００１５】図９は別の流体スイベル装置１００を示
し、それは静止パイプ１０２Ａと回動可能なパイプ１０
４Ａとの間の接続をもたらし、かつ単一の回動可能アー
ム１１０を有する流体スイベル１０６を含む。回動可能
パイプ１０４Ａが装着される船が回転し、その結果アー
ム１１０がパイプ１０２Ｂへの干渉の危険に陥るとき、
アームの外側端部は継手１１２から分断されなければな
らない。アーム１１０が別の継手１１４との整列へと１
８０°回転されかつそこに接続されるのにかかる時間の
間、回動可能パイプ１０４Ａを介するいずれの流れも存
在しない。しかしながら、静止パイプ１０２Ａを介する
流れは継続し得、それはアキュムレータ１１６がパイプ
１０２Ａに接続されるからである。アキュムレータは制
限された量の流体を貯蔵する装置として周知であり、ア
キュムレータは流体がパイプ１０２Ａを介してアキュム
レータへと流れ続けることを可能にする。アキュムレー
タは単純な貯蔵タンクであり得、かつ一度接続が再び確
立されると、流体をパイプ内へと流し戻すための装置に
なり得る。いくつかの場合において、流れが止められ
得、かつアキュムレータが必要とされなくなる。

【００１６】アーム１１０が回転されかつ別の継手に接
続された後、アキュムレータ１１６はその中に蓄積され
た流体をゆっくりと排出する。様々な種類のアキュムレ
ータが利用可能であり、それは以下のものを含み、すな
わちシリンダに沿って移動するピストンを有しピストン
の一方側に与えられた圧力が予め定められたレベルを超
えて増加するときシリンダ内で付加的な流体を貯蔵し、
圧力が予め定められたレベルよりも下に降下するときピ
ストンが流体を排出するために反対方向へとバイアスに
されるようなものである。他のアキュムレータも利用可
能であり、それらは所与の時間で貯蔵と涸渇（depletio
n ）モードとの間で切換わり得る。

【００１７】図１０および図１１はアーム４０Ａ（図２
と関連して前に説明された）を継手４４Ａとの整列へと
回転させ、かつそれらをともに装着するための機構を示
す。１対のローラ１２０（図１０）がアーム４０Ａ上に
設けられかつアームを円形トラック１２２上で支持し、
そのトラックは船の上に設けられかつそれとともに回転
する。アームに装着されたモータ１２４はギア１２６を
駆動し、そのギアは棚受１３０に係合され、それはトラ
ック１２２に沿って延在する。こうして、モータが付勢
されギア１２６を回転させるとき、アームの外側端部が
円形トラックに沿って移動し、それによって継手４４Ａ
との整列へと移動され得る。モータからぶら下がったブ
ラシセット１３２は電力および支持トラック１２２に平
行に延在する制御トラック１３４に係合される。電力ト
ラック１３４は１対の低電圧（たとえば２４ボルト）の
導体１３６および１３８を有し、それらは電力をモータ
へと運び、かつまた１つまたはそれ以上の制御導体１４
０を有し、それは制御信号をモータへと搬送しかつ信号
をアーム上のセンサ（図示されず）から運搬し得る。

【００１８】アームが図１１に示されるように継手４４
Ａと整列される位置へと旋回されるとき、継手は動作さ
れ接続を完了する。継手４４Ａは延在可能な継手部１４
２を含み、それはアクチュエータ１４６（それは水力の
または電気を用いたものであり得る）によって矢印１４
４の方向に移動され得る。アクチュエータが外部の継手
部１４２を外側のアーム端部４２へと移動させるとき、
１対のＯリング１５０および１５２がアームの外側端部
４２でのフランジに対して流体の漏れのないシールを形
成する。管１２２およびバックアップブロック１５４に
沿って強化された位置はアームの外側端部上の力を持ち
こたえるようにもたらされ得る。延在可能でかつ伸縮自
在のパイプの端部はベトコ（Vetco ）カンパニーによっ
て製造される。

【００１９】相対的に単純な流体スイベル３０Ａの使用
は流体スイベルの本体３３への容易なアクセスを与え
る。もし１６２のようなシールに欠陥があると、作業員
はロックリング１６４を除去しそれによってアームの内
側端部３８を本体３３から除去することができ、破損し
たシール１６２を取換え、アーム端部３８を再び挿入
し、かつロックリング１６４を再び締付ける。流体スイ
ベルおよびそのアームの本体のいずれか１つへの容易な
アクセスはこれまでのに比べ修理をより容易にする。実
際、余分の流体スイベル本体、アームおよび流体継手が
与えられ得、なぜならこれらの部品のすべてが装置の他
の同一に寸法決めされた下方流体スイベルに対して同一
であり得るからである。すべての流体スイベルの本体３
３およびシール１６２は相対的に小さな直径を有する。
たとえば、１つの足の直径の流線に対して、流体スイベ
ルの本体３３およびシール１６２は約１．５フィートの
みの直径を有することを必要とする。このことは先行技
術のマルチパス流体スイベルと比較され得、そこではい
くつかのパイプを通過するための流体スイベルにおける
大きな直径の穴を提供する必要性がアクセス不可能な領
域に存する数フィートの直径のシールの必要性を結果と
して生じる。流体スイベルはなまこ銑(pig）（清浄車
両）がスイベルの少なくとも１つのアームを通過するこ
とを可能にするように構成される。

【００２０】上で説明された流体スイベル装置は回動可
能なアームを使用し、それらは船に関してターンテーブ
ルの軸に一致する軸上で旋回する。多くの状況におい
て、改修および穴あけのために解放されるタレット軸で
のおよびそのまわりでの領域を残すことは大いに所望で
ある。図１２ないし図１４は別の流体スイベル配置１７
０を示し、それはタレットピボット軸１７２（図１２）
でおよびそのまわりで他の動作に開放される領域を残
す。装置はいくつかの流体スイベルを含み、そのスイベ
ル１７４のうちの１つが詳細に示される。スイベル１７
４は本体１７６および本体から延在する上方および下方
アーム１８０および１８２を含む。

【００２１】アームの内側端部は軸１８４のまわりで本
体１７６に旋回して接続される。上方アームは１対の流
体−運搬リンク１８６および１８８を有し、それらは上
方アーム軸１９０のまわりでともに旋回して接続され
る。下方アーム１８２は１対の流体−運搬リンク１９２
および１９４を含み、それらは下方アーム軸１９６のま
わりで旋回して接続される。各々のアームでの２つの旋
回して接続されたリンクの使用は本体１７６に装着され
るアームの内側端部と流体継手に装着され得るアームの
外側端部との間の距離の変化を許容する。

【００２２】上方アームの外側端部２００は３つの上方
継手２０２、２０４および２０６のうちのいずれかに着
脱自在に接続され得、それらは円のまわりで間隔をあけ
て配置される。２０２のような各々の継手は軸２１０の
まわりで旋回して設けられ、継手の端部が水平方向の範
囲で面することを許容する。同様に、下方アームの外側
端部２１２は３つの下方継手２１４、２１６および２１
８のうちのいずれかに着脱自在に接続可能であり、それ
らの外側端部は上方継手と同様の態様で旋回し得る。

【００２３】図１４は下方アーム１８２の外側端部２１
２が継手２１４に接続される位置における流体スイベル
装置を示す。しかしながら、上方アーム１８０はその外
側端部２００が継手２０２から間を隔てて位置されるよ
うに位置され、そこからそれは最近取り外されてきた。
もし船が矢印２２２で示された逆時計回りの方向に回転
すると、上方継手２０４は位置２０４Ｘへと移動する。
アーム１８０は位置１８０Ｘへと約１８０°旋回され
得、ここで２００Ｘでのその外側端部は２０４Ｘでの上
方継手へと装着され得る。船のさらなる逆時計回りの回
転の後、下方アーム１８２は同様に１つの継手２１４か
ら取り外され、旋回されかつ別の継手２１６へと装着さ
れなければならないであろう。

【００２４】図１３は流体スイベル１７４の詳細を示
す。バルブ２３２および２３４が各々のアームの外側端
部の近くに設けられ２０２のような継手からの分断の直
前にそのアームを介する流れを止めるということは理解
され得る。また、２０２のような継手はバルブ２３６を
介して丁合い（gathering ）パイプ２４０へと結合さ
れ、その流体スイベルのためのすべての上方および下方
継手がそこへと接続され、かつそこから船の上の単一の
回動可能なパイプへとつながる。スイベル１７４に類似
の付加的な流体スイベルは流体スイベル１７４に比べ同
じレベルかまたは異なるレベルで位置され得、他の３つ
の静止パイプ２５２、２５４および２５６（図１４）の
各々を船の上の対応する回動可能なパイプへと接続させ
る。１８２のようなアームの各々はその長さの大部分に
沿って好ましくは剛性であり、２つのリンクが旋回して
結合される軸１８４でのみ可撓性が与えられる（かつリ
ンク１９４のいずれかの旋回端部でもまた可能であ
る）。このことは相対的に短い長さのアームが使用され
ることを可能にし、それは利用可能な「可撓性の」ホー
スと比較してそうであり、それらはあまり可撓性がな
く、それによってそれらは長くなければならずかつ高価
であり、それらの中心は予言するのが困難な方法で移動
し得る。

【００２５】図１５は別の流体スイベル装置２７０を示
し、それは２つの静止パイプ２７２および２７４の各々
を風の方向に向く船上にある対応する回動可能なパイプ
２７６および２７８へと接続させる。静止パイプ２７２
および２７４は実質的に静止したタレット２８０上に設
けられ、それは回転軸２８２を有し、船は軸２８２のま
わりのタレットの周囲を回転する。タレット軸２８２の
まわりの領域は図１２ないし図１４の装置の場合におけ
るように遮断されない。しかしながら、この装置は旋回
アーム（たとえば２９２）を使用し、その内側端部は船
の上に設けられ、かつ継手（たとえば２８４）を使用
し、それらは回転しないタレット上に設けられる。

【００２６】静止パイプ２７２は４つの継手２８４、２
８６、２８８および２９０に接続され、それらはタレッ
ト軸２８２と同じ空間を占める想像上の円周２８７のま
わりで間を隔てて位置される。静止パイプ２７２に結合
されるべき回動可能なパイプ２７６は２つの旋回可能な
アーム２９２および２９４に接続される。アーム２９２
は２つの流体−運搬剛性リンク２９６および２９８を含
み、それらは軸２９７で旋回して結合され、リンク２９
８は主部分２９９および旋回端部３００を有し、それは
リンクの主部分上で軸３０２のまわりで旋回し得る。も
し船が矢印３０４で示された逆時計回りの方向に回転す
ると、アーム２９２の相対する端部３００と３０６との
間の距離が増加するであろう。アームまたは継手に対す
る損害を防ぐために、アームの外側端部３００は継手２
８４から分断されるであろう。アームはそれからアーム
が２９２Ｘで示された位置に置かれるまで矢印３１０で
示されたように旋回される。船がわずかに回転された状
態で、アームの端部３００Ｘは継手２８６と整列され、
かつそれに接続し得る。アームの継手２８４からの分断
およびその継手２８６への再接続の間、炭化水素はアー
ム２９４を介して流れ続け得る。アーム２９４はアーム
２９２と類似の構造であり、アーム２９４は１対の旋回
して接続されたリンク３１４および３１６ならびに旋回
して接続された外側端部３２０を有する。３２０の外側
端部は継手２８８に接続される。

【００２７】他の静止パイプ２７４は４つの継手３２１
ないし３２４に接続され、それらは平面図に示されるよ
うに同じ円２８７上で配置される。１対のアーム３２６
および３２８はその各々が継手３２１ないし３２４の対
応する１つに接続しかつ船が回転するかまたは風の方向
に向くのにしたがって継手３２１ないし３２４の円周を
「進む」（Step around ）。付加的な静止パイプは付加
的な対のアームに接続されるべき同じ円２８７またはよ
り高いもしくはより低い円に沿って配置された付加的な
継手に接続され得る。３００および３２０のようなアー
ムの外側端部のすべては円形ガイドウェイ３３０のまわ
りを滑走するように設けられ得る。さらに、２９２およ
び３２６のような２つのアームの外側端部は同じ装置に
よって同時に移動され得、一方で２９４および３２８の
ような２つの他のアームの外側端部もまた単一の移動装
置によって同時に移動され得る。２組の継手２８４ない
し２９０および３２１ないし３２４は同じ高さに置かれ
得る。２９２のようなアームの各々は好ましくはその長
さの大部分に沿って剛性であり、図１３と関連して上で
与えられた理由のために軸２９７および３０２でのみ可
撓性を有する。

【００２８】環状流体スイベルが上で説明された非環状
スイベルに加えて水力ラインおよび他の流体に使用され
得るということが注目され得る。また、オンセンタ（on
center ）（たとえば図７）およびオフセンタ（off ce
nter）（たとえば図１２）スイベルの混合が１つの設備
において使用され得る。

【００２９】こうして、この発明は水中の位置から上へ
と延在する大きな静止した第１のパイプを海面上を浮遊
しかつ風の方向に向くことができる船、ブイまたは他の
回動可能な構造（それらのすべては「船」と呼ばれ得
る）上での回動可能なパイプへと結合し、そのことは流
体スイベルのメンテナンスを容易にする。流体スイベル
は一般的に複数個の大きな垂直静止パイプの最初の１つ
を接続する。流体スイベルはパイプのうちの１つに接続
された第１のポートおよびその長さの大部分に沿って好
ましくは剛性でありかつ水平方向に大きく延在しさらに
スイベルのピボット軸のまわりで旋回し得るアームに結
合された第２のポートを有する本体を含み得る。アーム
の外側端部は複数個の流体継手のうちの１つに着脱自在
に接続可能であり、それらの継手は静止パイプが設けら
れるタレットに関して船のピボット軸に一致する円周に
沿って配置される。船が回転すると、アームは干渉の位
置に接近することができ、ここでアームは静止パイプを
打つかまたはその対向する端部が引張られて離れすぎて
しまうという危険にさらされる。アームは流体継手のう
ちの１つから取り外され、旋回されかつ後に継手の別の
ものへと装着される。完全なマルチパス流体スイベル配
置は一般的に複数個のそのような流体スイベルを含む。
配置は従来のマルチパス流体スイベルと比較して付加的
な複雑さを有し、すなわちそれは１つの継手からのアー
ムの取り外し、別の継手との整列へのアームの旋回およ
びアームの他の継手への装着を必要とするが、配置は多
くの利点を有する。重要な利点は、流体スイベルの各々
が相対的に小さな直径であり得るということであり、な
ぜならスイベルはパイプを通過するための幅の広い中心
の穴を必要としないからである。また、各々のスイベル
はメンテナンスおよび修理に容易にアクセス可能であ
る。

【００３０】この発明の特定の実施例がここで説明され
かつ示されてきたが、修正および変形は当業者に容易に
起こり得るということが認識され、かつ結果としてその
ような修正およびその均等物を包含するべく特許請求の
範囲が説明されることが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１つの実施例に従って構成された流
体転送設備の部分側面図である。

【図２】図１のマルチパス流体スイベルの部分の簡素化
された等角図である。

【図３】船が特定の方向に進んでいる、図２のスイベル
の平面図である。

【図４】図３のものと類似であるが船が逆時計回りに９
０°旋回した後を示す図である。

【図５】図４のものと類似であるが１つのアームが１８
０°回転された後を示す図である。

【図６】図５のものと類似であるが船がさらに９０°逆
時計回りに回転された後を示す図である。

【図７】図２の流体スイベルのさらに完全な等角図であ
る。

【図８】図７の流体スイベルの側面立面図である。

【図９】アキュムレータを含むこの発明の別の実施例に
従って構成された流体スイベル装置の簡素化された等角
図である。

【図１０】流体継手と整列する位置へと接近するアーム
を示す図２の流体スイベルの機構の部分等角図である。

【図１１】アームが継手と整列状態にあるがまだそれに
装着されない、図１０の装置の部分断面側面図である。

【図１２】この発明の別の実施例に従って構成された流
体スイベルの部分等角図である。

【図１３】図１２の流体スイベルの部分側面立面図であ
る。

【図１４】図１２の流体スイベルの平面図である。

【図１５】この発明の別の実施例に従って構成された流
体スイベルの平面図である。

【符号の説明】

１０ 流体転送システム １２ 静止パイプ １６ 船 ２４ マルチパス流体スイベル ２６ タレット ３０Ａ 流体スイベル ３２ ピボット軸 ４０Ｘ アーム ４４Ａ 流体継手

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中から水上へと延在する一群の静止パ
   イプの各々を風の方向に向き得る船などの上に設けられ
   た一群の回動可能パイプの各々へと結合する流体スイベ
   ル装置であって、 前記一群の静止パイプのうちの、第１および第２の静止
   パイプと、 前記一群の回動可能パイプのうちの、前記第１の静止パ
   イプに対応する第１群の複数の回動可能パイプおよび前
   記第２の静止パイプに対応する第２群の複数の回動可能
   パイプと、 前記第１の静止パイプに取り付けられる、第１のスイベ
   ル本体および第１の流体運搬アームを含む第１の流体ス
   イベルと、 前記第２の静止パイプに取り付けられる、第２のスイベ
   ル本体および第２の流体運搬アームを含む第２の流体ス
   イベルと、 前記第１群の複数の回動可能パイプの各々に接続される
   第１群の複数の継手と、前記第２群の複数の回動可能パ
   イプの各々に接続される第２群の複数の継手とを備え、 前記第１のスイベル本体は、前記第２のスイベル本体よ
   りも上方に位置するとともに、前記第２のスイベル本体
   と共通の鉛直なピボット軸を有し、 前記第１および第２のスイベル本体はそれぞれ、前記ピ
   ボット軸を中心として、少なくとも上方および下方のい
   ずれかに開口する鉛直開口ポートと、該鉛直開口ポート
   とは異なる位置に開口する他の開口ポートとを含み、 前記第１の静止パイプの上側の端部は前記第１のスイベ
   ル本体の前記他の開口ポートに接続され、前記第２の静
   止パイプの上側の端部は前記第２のスイベル本体の前記
   他の開口ポートに接続され、 前記第１および第２の流体運搬アームはそれぞれ、その
   内側端部が、前記第１および第２のスイベル本体の前記
   鉛直開口ポートに、前記ピボット軸周りに旋回可能に接
   合されるとともに、その外側端部が、前記ピボット軸か
   ら離れる方向に位置し、 前記第１群の複数の継手が、前記ピボット軸を中心とす
   る水平面内の第１の円周に沿って配置されるとともに、
   前記第２群の複数の継手が、前記ピボット軸を中心とす
   る、前記第１の円周よりも下方に位置する水平面内の第
   ２の円周に沿って配置され、 前記第１の流体運搬アームの前記外側端部が前記第１群
   の複数の継手の各々に着脱自在に接続可能であるととも
   に、前記第２の流体運搬アームの前記外側端部が前記第
   ２群の複数の継手の各々に着脱自在に接続可能である、
   流体スイベル装置。
2. 【請求項２】 前記第１のスイベル本体の前記鉛直開口
   ポートが上方および下方に開口し、 前記第１の流体スイベルが第３の流体運搬アームをさら
   に有し、該第３の流体運搬アームは、その内側端部が前
   記スイベル本体上に設けられて、前記ピボット軸のまわ
   りで旋回可能であり、かつ前記ピボット軸から離れた方
   向に位置する外側端部を有し、 第３群の複数の回動可能パイプに接続される第３群の複
   数の継手が前記ピボット軸を中心とする第３の円周に沿
   って配置され、 前記第３の流体運搬アームの前記外側端部が前記第３群
   の複数の継手の各々に着脱自在に接続可能であり、 前記第１の流体運搬アームの内側端部は、前記ピボット
   軸上に配置されかつ該ピボット軸に沿って上方へと延在
   するように前記鉛直開口ポートに接続され、前記第３の
   流体運搬アームの内側端部は、前記ピボット軸上に配置
   されかつ該ピボット軸に沿って下方へと延在するように
   前記鉛直開口ポートに接続され、 前記他のポートは、前記鉛直開口ポートとは垂直な方向
   に開口して、前記第１の静止パイプに接続され、 前記第１の流体運搬アームおよび前記第１群の複数の継
   手は、前記第３の流体運搬アームおよび前記第３群の複
   数の継手のレベルよりも上に配置されている、請求項１
   に記載の流体スイベル装置。
3. 【請求項３】 前記ピボット軸と実質的に一致する軸の
   まわりで前記船上に旋回可能に設けられたタレットをさ
   らに含み、 前記第１および第２の静止パイプが、前記タレットに実
   質的に固定された、請求項１記載の流体スイベル装置。
4. 【請求項４】 水中から水上へと延在する一群の静止パ
   イプの各々を風の方向に向き得る船などの上に設けられ
   た一群の回動可能パイプの各々へと結合する流体スイベ
   ル装置であって、 前記一群の静止パイプが固定されるとともに、鉛直なタ
   レット軸のまわりに旋回可能に前記船に結合されたタレ
   ットと、 前記一群の静止パイプのうちの、第１および第２の静止
   パイプと、 前記一群の回動可能パイプのうちの、前記第１の静止パ
   イプに対応する第１群の複数の回動可能パイプおよび前
   記第２の静止パイプに対応する第２群の複数の回動可能
   パイプと、 前記第１の静止パイプに取り付けられる、鉛直な第１の
   ピボット軸を中心とする第１のスイベル本体および第１
   の流体運搬アームを含む第１の流体スイベルと、 前記第２の静止パイプに取り付けられる、鉛直な第２の
   ピボット軸を中心とする第２のスイベル本体および第２
   の流体運搬アームを含む第２の流体スイベルと、 前記第１群の複数の回動可能パイプの各々に接続される
   第１群の複数の継手と、前記第２群の複数の回動可能パ
   イプの各々に接続される第２群の複数の継手とを備え、 前記第１のスイベル本体は前記第２のスイベル本体より
   も上方に位置し、前記第１および第２のピボット軸は、
   互いに間隔をあけて配されるとともに、いずれも前記タ
   レット軸とは間隔をあけて配されており、 前記第１および第２のスイベル本体はそれぞれ、前記第
   １および第２のピボット軸を中心として、上方および下
   方に開口する鉛直開口ポートと、該鉛直開口ポートと交
   差する方向に、前記第１および第２のスイベル本体の側
   部に開口する側部開口ポートとを含み、 前記第１の静止パイプの上側の端部は前記第１のスイベ
   ル本体の前記鉛直開口ポートの下方側の開口に接続さ
   れ、前記第２の静止パイプの上側の端部は前記第２のス
   イベル本体の前記鉛直開口ポートの下方側の開口に接続
   され、 前記第１および第２の流体運搬アームはそれぞれ、その
   内側端部が、前記第１および第２のスイベル本体の前記
   鉛直開口ポートの上方側の開口または前記側部開口ポー
   トに、前記第１およびだい２のピボット軸周りに旋回可
   能に接合されるとともに、その外側端部が、それぞれ前
   記第１および第２のピボット軸から離れる方向に位置
   し、かつ、前記第１および第２の流体運搬アームはそれ
   ぞれ、水平面内において互いに旋回可能に接続された１
   対の流体運搬リンクを含み、 前記第１群の複数の継手が、前記タレット軸を中心とす
   る水平面内の第１の円周に沿って配置されるとともに、
   前記第２群の複数の継手が、前記タレット軸を中心とす
   る、前記第１の円周よりも下方に位置する水平面内の第
   ２の円周に沿って配置され、 前記第１の流体運搬アームの前記外側端部が前記第１群
   の複数の継手の各々に着脱自在に接続可能であるととも
   に、前記第２の流体運搬アームの前記外側端部が前記第
   ２群の複数の継手の各々に着脱自在に接続可能であり、 前記第１および第２の流体運搬アームのそれぞれが前記
   １対の流体運搬リンクを含むことによって、前記船の向
   きに応じた、前記第１のピボット軸と前記第１群の継手
   との間の距離および前記第２のピボット軸と前記第２群
   の継手との間の距離の変更への対応を可能とした、流体
   スイベル装置。
5. 【請求項５】 請求項１または４に記載の流体スイベル
   装置を用いて流体を流す方法であって、 前記第１の流体運搬アームの外側端部を、前記第１群の
   複数の継手のうちの一つの継手と接続して、前記第１の
   静止パイプ、前記第１の流体スイベル、および前記一つ
   継ぎ手が接続された一つの前記回動可能パイプを通して
   流体を流すステップと、 前記第２の流体運搬アームの外側端部を、前記第２群の
   複数の継手のうちの一つの継手と接続して、前記第２の
   静止パイプ、前記第２の流体スイベル、および前記一つ
   継手が接続された一つの前記回動可能パイプを通して流
   体を流すステップと、 前記第１の流体運搬アームの外側端部を、前記第１群の
   複数の継手のうちの前記一つの継手から取り外して、前
   記第１の流体運搬アームを前記ピボット軸周りに旋回さ
   せ、前記第１の流体運搬アームの外側端部を、前記第１
   群の複数の継手のうちの他の継手と接続して、前記第１
   の静止パイプ、前記第１の流体スイベル、および前記他
   の継手が接続された前記回動可能パイプを通して流体を
   流すステップと、 前記第２の流体運搬アームの外側端部を、前記第２群の
   複数の継手のうちの前記一つの継手から取り外して、前
   記第２の流体運搬アームを前記ピボット軸周りに旋回さ
   せ、前記第２の流体運搬アームの外側端部を、前記第２
   群の複数の継手のうちの他の継手と接続して、前記第２
   の静止パイプ、前記第２の流体スイベル、および前記他
   の継手が接続された前記回動可能パイプを通して流体を
   流すステップとを備えた、流体スイベルを用いて流体を
   流す方法。